Pamatzināšanas par LCM

1. Šķidro kristālu izcelsme:

1888. gadā austriešu botāniķis F. Reintzers atklāja šķidro kristālu. Pēc zinātnieku ilgstošiem pētījumiem 1968. gadā Amerikas Radio Corporation (RCA) GH Heilmeiler atklāja nematisko šķidro kristālu.

Caurspīdīgā plāna slāņa duļķainības parādība (ti, elektrooptiskais efekts), kad tiek pievadīta enerģija, cilvēku izpratne par šķidro kristālu struktūru, īpašībām un pielietojumu ir attīstījusies strauji. Tagad šķidrie kristāli ir plaši izmantoti daudzās jaunās tehniskās jomās, kļūstot par jaunu jomu fiziķiem, ķīmiķiem, biologiem un elektronikas zinātniekiem.

2. Kas ir LCD

Šķidrie kristāli parasti ir cieti un kļūst par caurspīdīgiem šķidrumiem, kad temperatūra paaugstinās līdz attīrīšanas vietai. Tā ir šķidruma plūstamības un kristālu divkāršas lūzuma kombinācija noteiktā temperatūras diapazonā. Šķidrie kristāli atšķiras no parastajiem cietajiem, šķidrajiem un gāzveida stāvokļiem. To sauc arī par šķidro kristālu fāzi, mezofāzi un starpfāzi. Angļu valoda ir šķidra

kristāli. Kristāla divkāršā laušana attiecas uz atšķirību virzienā, caur kuru gaisma iet, un refrakcijas indekss ir atšķirīgs.

3. LCD veidi

Pakāpeniski saprotot šķidro kristālu, ir atklāts, ka šķidro kristālu vielas būtībā ir organiski savienojumi un ik pēc 200 esošo organisko savienojumu veidiem.

Vienā no tām ir šķidro kristālu fāze. No sastāva un šķidro kristālu fāzes parādīšanās fizisko apstākļu viedokļa šķidro kristālu var iedalīt divās kategorijās: termotropie šķidro kristāli un liotropie šķidro kristāli. Šķidriem kristāliem, ko veido stieņa formas molekulas, ir trīs veidu šķidro kristālu fāzes: smektiskā fāze (Smectic

Šķidrie kristāli attiecas uz māliem līdzīgu), nematisko fāzi (nematiskie šķidrie kristāli attiecas uz pavedieniem

Un holesterīna fāze (holesterīna šķidrie kristāli attiecas uz holesterīnu).

4. Kas ir termotropie šķidro kristāli

Šķidro kristālu, kas veidojas, karsējot un izšķīdinot noteiktas organiskās vielas un iznīcinot kristālisko režģi, to sauc par termotropu šķidro kristālu. Tā ir šķidro kristālu fāze, kas parādās temperatūras izmaiņu dēļ. Šķidro kristālu materiāli, ko pašlaik izmanto displejiem, būtībā ir termotropi šķidri kristāli.

5. Kas ir liotropiskais šķidrais kristāls

Ievietojiet dažus organiskos savienojumus noteiktā šķīdinātājā, un šķidro kristālu, ko veido šķīdinātājs, iznīcinot kristāla režģi, sauc par liotropo šķidro kristālu. Tā ir šķidro kristālu fāze, kas parādās, mainoties šķīduma koncentrācijai, visbiežāk sastopams ziepjūdens utt.

6. Smektisko šķidro kristālu raksturojums

Smektiskās fāzes šķidrie kristāli sastāv no stieņa vai sloksnes formas molekulām. Molekulas ir sakārtotas slāņos. Slānī esošo molekulu garās asis ir paralēlas viena otrai, un virziens var būt perpendikulārs plaknei vai izkārtots slīpi plaknei. Tā kā molekulas ir kārtīgi sakārtotas, to regularitāte ir tuvu kristāliem, un tai ir divdimensiju secība. Masas molekulārā centra stāvoklis slānī ir nesakārtots un to var brīvi tulkot, lai tam būtu plūstamība, bet viskozitātes koeficients ir ļoti liels. Molekula var slīdēt uz priekšu un atpakaļ, pa kreisi un pa labi, bet nevar pārvietoties starp augšējo un apakšējo slāni. Augstās kārtības dēļ smektiskā fāze bieži parādās zemākā temperatūras diapazonā.

7. Nemātisko šķidro kristālu iezīmes

Nemātisko šķidro kristālu stieņa formas molekulas arī paliek izlīdzinātas paralēli molekulārās ass virzienam, taču tām nav smaktu šķidro kristālu slāņveida struktūras. Molekulu masas centrs ir haotisks un nesakārtots, bet molekulu (stieņu) orientācija ir aptuveni vienāda, tāpēc nematisko vielu optiskās un elektriskās īpašības, proti, refrakcijas indekss un dielektriskā konstante, ir atšķirīgas un perpendikulāras uz šo sakārtoto sakārtošanas virzienu. Tieši tāpēc, ka nematiskie šķidro kristāli optiski uzrāda pozitīvu divkāršošanos, vienass un elektrisko dielektrisko konstantu anizotropiju, ir iespējams izmantot elektrību, lai kontrolētu optisko veiktspēju vai šķidro kristālu displeju. Salīdzinot ar smektisko fāzi, nematiskajam šķidrajam kristālam ir zema viskozitāte un daudz šķidruma. Šīs plūstamības iemesls galvenokārt ir saistīts ar faktu, ka katru nematiskā šķidro kristālu molekulu ir viegli brīvi pārvietot garās ass virzienā. Molekulu izvietojums un kustība ir salīdzinoši brīva, un tās ir diezgan jutīgas pret ārējiem efektiem, tāpēc tās tiek plaši izmantotas. Pašlaik šķidro kristālu materiāli, ko izmanto šķidro kristālu displejos, piemēram, TN, STN utt., Visi ir nematiski šķidro kristālu materiāli.

8. Holesterisko šķidro kristālu raksturojums

Pēc holesterīna esterifikācijas vai aizvietošanas tas rada šķidro kristālu fāzi, ko sauc par holesterisko šķidro kristālu. Šāda veida šķidro kristālu molekulas ir plakanas formas, sakārtotas slāņos, un slānī esošās molekulas ir paralēlas viena otrai. Dažādu slāņu molekulu garās ass virziens nedaudz mainās, un tās ir izvietotas spirālveida struktūrā pa slāņa normālo virzienu. Kad dažādu molekulu garā ass ir sakārtota pa spirāles virzienu, tā iet cauri 360. Pēc izmaiņām tā atgriežas sākotnējā orientācijā. Holesterīna šķidrie kristāli ir ļoti jutīgi pret temperatūru. Mainoties temperatūrai, holesterīna šķidro kristālu krāsa ir atšķirīga. Praksē šķidro kristālu temperatūras displeja princips ir izmantot virkni holesterīna šķidro kristālu.

9. Kas ir šķidro kristālu displejs

Vispirms iepazīstiniet ar elektrooptiskā efekta definīciju. Tā kā šķidro kristālu molekulām ir fiksēts dipola moments, elektriskā lauka pielietošana var izraisīt šķidro kristālu molekulu ass kustību, tāpēc mainās šķidro kristālu molekulu izvietojums. Noteiktā displeja režīmā šķidro kristālu molekulas var plūst nestabilas, un šis nestabilais stāvoklis mainās atkarībā no elektriskā lauka stipruma. Tā rezultātā mainīsies polarizētās gaismas caurlaidības funkcija šķidro kristālu šūnas iekšienē, mainīsies divvirzienu lūzums un gaismas izkliedes parādība utt., Tas ir, mainīsies šķidro kristālu šūnas optiskās īpašības. Šo parādību sauc par šķidro kristālu elektrooptisko efektu.

Lai izmantotu dažādus šķidro kristālu elektrooptiskos efektus, ārējo apstākļu izmaiņas, piemēram, elektrisko lauku, magnētisko lauku, šķidro kristālu gaismu un temperatūru, noteiktos apstākļos var pārvērst redzamos signālos, lai izveidotu displeju. Šis ir šķidro kristālu displejs.

10. LCD monitori ir izgājuši trīs paaudzes

Pirmā paaudze tiek izmantota kalkulatoros un pulksteņos; otro paaudzi izmanto elektroniskās tulkošanas mašīnās, spēļu konsolēs, sadzīves tehnikā un testēšanas iekārtās; trešā paaudze tiek izmantota dažādās biroja automatizācijas iekārtās un jaunās informācijas pārraides iekārtās progresīvajā informācijas sabiedrībā, proti, personālajos datoros, vārdu procesoros, mobilajos tālruņos, pārnēsājamos krāsu televizoros utt.

11. LCD priekšrocības

Plakans displejs, mazs izmērs, mazs svars, viegli pārnēsājams, zems enerģijas patēriņš, zems braukšanas spriegums, piemēram, kalkulatora darba spriegums ir 2 ~ 5V, enerģijas patēriņš ir aptuveni 0,01 mw, var izmantot sudraba oksīda akumulatoru uz diviem līdz trim gadiem; ilgs kalpošanas laiks, parasti vairāk nekā 50 000 stundas; tas nesatur kaitīgus starus, tāpēc ir nekaitīgs cilvēka ķermenim un viegli neizraisa acu nogurumu; pasīvs displejs, ko nav viegli mazgāt ar spēcīgu gaismu, un to var parādīt spilgtā vidē; vienkārša struktūra, bez sarežģītas mašīnas daļas un tā tālāk.

12. Šķidro kristālu displeja pamatstruktūra

Dažādiem šķidro kristālu displejiem ir atšķirīga struktūra, taču to pamatstruktūra ir injicēt šķidro kristālu starp divām stikla pamatnēm un noslēgt tos ar blīvējošiem materiāliem, veidojot šķidro kristālu šūnu. Šķidro kristālu šūnas biezums parasti ir daži mikroni (cilvēka matu diametrs). Desmitiem mikrometru), augšējais un apakšējais stikls ir ielīmēts ar polarizatoriem, un uz stikla pamatnes iekšpuses šķidro kristālu šūnā tiek pārklāts plāns organiskā poliimīda orientācijas slānis un berzēts noteiktā virzienā. Pēc tam salieciet savienotājus, integrālās shēmas, vadības un piedziņas shēmas, PCB shēmas plates, fona apgaismojuma avotus un konstrukcijas detaļas.

13. LCD displeja princips

Ņem TN

LCD tiek izmantots kā piemērs, lai ilustrētu šķidro kristālu displeja displeja principu. Kad polarizators ir ielīmēts uz šķidro kristālu šūnas augšējās un apakšējās stikla pamatnes, kurā tiek injicēts šķidro kristālu, un augšējā un apakšējā polarizatora optiskās asis ir ortogonālas (polarizatora īpašība ir tāda, ka ir atļauta tikai gaisma lai izietu cauri noteiktam aspektam), kad netiek pielietots spriegums, tas tiek ievadīts šķidro kristālu šūnas šķidro kristālu molekulas ir izvietotas gar augšējās un apakšējās stikla PI (poliimīda plēves) berzes rievām attiecīgi saskarnē, tāpēc ka šķidro kristālu molekulas uz šķidro kristālu šūnas augšējā un apakšējā stikla pamatnes virsmas ir sakārtotas tādā stāvoklī, ka tās ir savītas par 90 grādiem, kā parādīts attēlā. Kad fona apgaismojuma izstarotā gaisma iet caur augšējo polarizatoru, var iziet tikai gaisma, kas vibrē vienā virzienā. Pēc tam šķidro kristālu molekulas tiek savītas par 90 grādiem, lai sasniegtu apakšējo polarizatoru, un iet paralēli apakšējā polarizatora asij, kas ir&"balta &"; Valsts. Kad tiek pielietots spriegums, šķidro kristālu molekulas neietekmē mazās PI rievas uz augšējās un apakšējās stikla pamatnes, un tās stāv vienā virzienā gar elektrisko lauku un ir savītas par 90 grādiem zemāk esošā polarizatora virzienā , un gaisma nevar iziet cauri, un gaisma ir bloķēta.&"; melns &"; Valsts. Ar vai bez ārējā sprieguma šķidro kristālu molekulu izvietojums šķidro kristālu šūnā mainīsies. Ja augšējo un apakšējo polarizatoru ass virziens ir 90. Vai gaisma, kas vibrē tikai vienā virzienā, var iziet cauri šķidro kristālu elementam, ir atkarīga no tā, vai pastāv ārējais spriegums. Vai tas iziet, nosaka&"balto &"; un&"; melns &", un attēls tiek parādīts LCD. Protams,&"baltās &" starpposma krāsas; un&"; melns &"; nosaka pielietotā sprieguma starpposma potenciāls.

14. Kas parasti ir balts LCD un parasti melns LCD

Ja augšējo un apakšējo polarizatoru ass virziens ir 90. Ja nav pielietota sprieguma, apstarotā gaisma var iziet cauri, un tā ir&"balta &". Ja ir spriegums, apstarotā gaisma tiek bloķēta un tā ir&"; melna &". Šāda veida šķidro kristālu displeju sauc par parasti baltu LCD. Kad augšējā un apakšējā polarizatora ass

Ja tas ir tajā pašā virzienā un nav pielietots spriegums, apgaismojošā gaisma tiek bloķēta, un tā ir &, melna&"; šajā laikā un pie sprieguma, apgaismojošā gaisma var iziet cauri, un tā ir&"balta &"; šajā laikā. Šāda veida LCD parasti sauc par melnu LCD.

Struktūru, kurā aktīvos elementus, piemēram, plānslāņa tranzistorus vai diodes, injicē ar šķidro kristālu materiālu, sauc par aktīvās matricas LCD. Tāpēc attiecībā uz to, vai tajā ir aktīvās sastāvdaļas, šķidro kristālu displejus var iedalīt divās kategorijās - pasīvās matricas LCD un aktīvās matricas LCD. Pasīvās matricas LCD un aktīvās matricas LCD ir dažādas braukšanas metodes un dažādi pielietojumi.

Pēc tam saskaņā ar displeja mehānismu:

Pasīvo matricas LCD un aktīvās matricas LCD var iedalīt daudzos veidos.

Parasti izmantotie šķidro kristālu displeji, kas izgatavoti ar elektrooptisko efektu, ir aptuveni šādi: TN-LCD, STN-LCD, HTN-LCD, FSTN-LCD, TFT-LCD utt.

16. TN-LCD funkcijas un pielietojums

TN-LCD ir Twist Nematic šķidrais kristāls

Displeja saīsinājums, tas ir, savīts nematiskais šķidro kristālu displejs. Šī displeja režīma īpatnība ir tāda, ka šķidro kristālu molekulas ir izvietotas būtībā paralēli pamatnei, bet augšējās un apakšējās šķidro kristālu molekulas ir izlīdzinātas savītā veidā, un kopējais pagriešanās leņķis ir 90 °. TN-LCD ir šķidro kristālu displejs, ko cilvēki atklāja agrāk, un tas ir arī visplašāk izmantotais, visvairāk un lētākais šķidro kristālu displejs. Katru dienu redzamie elektronisko pulksteņu, kalkulatoru, spēļu konsoļu u.c. displeji galvenokārt ir TN-LCD.

17. STN-LCD funkcijas un pielietojums

STN-LCD ir Super Twist Nematic

Šķidrais kristāls

Displeja saīsinājums, tas ir, super savīti nematiski šķidro kristālu displeji. Pēc struktūras tas ir līdzīgs TN-LCD, izņemot to, ka pagriešanās leņķis nav 90 °, bet ir no 180 ° līdz 270 °. Lai gan atšķiras tikai pagriešanās leņķis, tā darbības princips ir pilnīgi atšķirīgs no TN-LCD. STN-LCD pašlaik ir vidējas klases produkts, ko ražo LCD. Tam ir raksturīgas iespējas parādīt vairāk informācijas nekā TN-LCD. To galvenokārt izmanto dažādos instrumentos, ķīniešu displejos, piezīmjdatoros, piezīmjdatoros utt.

18. HTN-LCD funkcijas un pielietojums

HTN-LCD ir šķidrais kristāls ar augstu vērpjot nematisku

Displejs ir īss nematisko šķidro kristālu displejam ar augstu pagriezienu. Pēc struktūras tas ir līdzīgs TN-LCD un STN-LCD, izņemot to, ka pagriešanās leņķis ir no 100 ° līdz 120 °, kas ir starp TN-LCD un STN-LCD. Pašlaik nav daudz HTN-LCD, un to veiktspēja ir starp TN-LCD un STN-LCD.

19. FSTN-LCD funkcijas un pielietojums

STN-LCD ir filmas Super Twist Nematic šķidrais kristāls

Displeja saīsinājums, tas ir, kompensācijas plēves super vītā nematiskā šķidro kristālu displejs. Filma attiecas uz kompensācijas plēvi vai palēninošu plēvi. Izmantojot speciāli apstrādātas kompensācijas plēves slāni, tā var novērst STN-LCD trūkumus, un tā var pārvarēt STN-LCD fona krāsu, lai tā kļūtu melnbalta, tāpēc daži cilvēki FSTN-LCD sauc par STN-LCD melnā un baltais režīms.

20. TFT-LCD funkcijas un pielietojums

TFT-LCD ir šķidro kristālu plānslāņa tranzistors

Displejs ir īss plānslāņa tranzistora aktīvās matricas šķidro kristālu displejam. Katru tā pikseļu kontrolē viens (vai vairāki) plānslāņa tranzistora slēdži. Faktiski katrs pikselis ir mazs TN tipa šķidro kristālu displejs. Šāda veida displejā parādītais attēls ir skaidrs, bez mirgošanas, plašs skata leņķis (0,5), ātrs reakcijas ātrums, un tas var parādīt gandrīz jebkuru pelēko skalu, un pēc krāsu filtra pievienošanas tas var sasniegt pilnkrāsu displeju. Salīdzinājumā ar citiem displejiem, piemēram, STN un feroelektriskajiem šķidro kristāliem, TFT-LCD joprojām ir labākais lielās platības, vairāku displeju satura, krāsu un pelēkās skalas ziņā. Tā priekšrocības ir tādas caurspīdīgas pamatnes kā stikls, kas spēj pārraidīt displeju, laba signāla pārraides veiktspēja, vienmērīgs pustoņu attēlojums un lielas ietilpības displejs. Augstākās kvalitātes attēlu var iegūt, izmantojot aktīvās matricas metodi. Pašlaik tas ir augstākās klases produkts LCD tirgū. To galvenokārt izmanto piezīmjdatoros, LCD krāsu televizoros utt. TFT-LCD ražošanas process ir salīdzinoši sarežģīts un cena ir salīdzinoši augsta.

21. ECB-LCD iezīmes un pielietojums

ECB-LCD ir elektriski kontrolēts divvirzienu šķidrais kristāls

Displejs ir saīsinājums no elektroniski kontrolēta divdrēbju šķidro kristālu displeja. Šāda veida displejs pieliek spriegumu šķidro kristālu elementam. Šķidro kristālu dielektriskās anizotropijas dēļ mainās šķidro kristālu molekulu izvietojums, kā rezultātā mainās divkāršā šķelšanās šķidro kristālu šūnā. Ja šķidro kristālu šūnu ievieto divos polarizatoros, refrakcijas indeksa izmaiņas izpaužas kā gaismas caurlaidības izmaiņas. Šis elektrooptiskais efekts ir paredzēts, lai kontrolētu šķidro kristālu elementu divkāršošanos (ECB:

Elektriski vadāms

Birefringence), tāpēc to sauc par ECB efektu. ECB efekts ir ļoti svarīgs kā daudzkrāsainu šķidro kristālu displeja elementa darbības princips. Tas ir piemērots liela ekrāna daudzkrāsu displejam ar palielinātu projekciju.

22. Ferroelektrisko šķidro kristālu displeju īpašības un pielietojums

Pašlaik izstrādes stadijā esošais feroelektriskais šķidro kristālu displejs izmanto feroelektrisko smektisko šķidro kristālu, kam raksturīgs ārkārtīgi ātrs reakcijas ātrums (mikrosekundes līmenis) un attēla saglabāšanas funkcija. Pēc pielietotā sprieguma signāla noņemšanas tiek saglabāts sākotnējais parādītais attēls Var saglabāt.

23. Šķidro kristālu displeja ierīču pamatīpašības

Šķidro kristālu displeja veiktspēja nosaka dažādus elementus. Pamatīpašības ir LCD displeja krāsu displejs, pikseļu skaits (ti, izšķirtspēja) un ekrāna izmērs, pikseļu piķis, displeja izmērs (displeja diapazons), malu attiecība, spilgtums, diafragmas atvēruma attiecība, pelēks grāds un krāsas numurs, kontrasts, reakcijas ātrums, parasti balts, parasti melns, LCD caurlaidība, LCD stikla pamatnes izmērs. Iepazīstiniet tos atsevišķi.

24. LCD krāsu displejs

TFT LCD realizē krāsu displeju, izmantojot krāsu plēvi, lai apstarotu un krāsotu ar dienasgaismas spuldzi. Kad gaisma, kas iet caur masīva pamatni, iet cauri krāsu plēvei (CF), tā tiks iekrāsota. TFT LCD

Pikselis ir sadalīts RGB3 pamatkrāsās (sarkans, zaļš, zils), un katru no tām iekrāso atbilstošā RGB krāsu plēve. Tā ir piedevu sajaukšanas metode, kas izmanto krāsu plēvi, lai sajauktu RGB gaismu, lai iegūtu dažādas krāsas. Fona apgaismojumu RGB krāsu plēve iedala 3 krāsās. LCD, kas darbojas kā gaismas vārsts, līdzsvaro un pielāgo 3 krāsu gaismas daudzumu, lai iegūtu vēlamo krāsu.

25. Pikseļi un ekrāna izmērs

LCD displejā tiek parādīti attēli, sakārtojot daudzus punktus (mazākā vienība teksta un attēlu attēlošanai), veidojot ekrānu. Mazāko punktu vienību sauc par pikseļiem. Krāsu displejā pikseļi ir sadalīti sarkanā (R), zaļā (G) un zilā (B), un trīs krāsas kopā sauc par pikseļiem, un šī pikseļa sadalīšana 1/3 no RBG punktiem tiek saukta par apakšpunktu -pikseļi. Atkarībā no tā, cik pikseļu ir izvietoti ekrānā, atšķiras arī LCD nosaukums.